CN114353531A - 一种镁窑自动填料及炉渣清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镁窑自动填料及炉渣清理装置，包括底盘移动机构、升降机构、进给机构、升降机支撑机构、执行机构、自动上料仓、窑管、导轨和集渣槽，底盘移动机构在导轨上进行移动，升降机支撑机构在底盘移动机构的导轨上移动、进给机构，底盘移动机构的头部上方固定连接有升降机构，底盘移动机构上固定连接有自动上料仓，底盘移动机构滑动连接导轨，执行机构包括马达，马达传动连接圆筒形铲子，圆筒形铲子的头部正对窑管。本发明清渣和填料动作效率高，速度快，排除了施工过程中的危险因素，保证施工过程稳定顺利地进行，相较于以往的人工清渣送料方式，实现了机械化和自动化施工作业，保障了施工人员人身安全，改善了工人的作业环境。

Description

一种镁窑自动填料及炉渣清理装置

技术领域

本发明属于冶炼过程中上下料技术领域，具体涉及一种镁窑自动填料及炉渣清理装置。

背景技术

金属镁是继钢铁、铝等金属之后的第三大金属工程材料，被称为“21世纪的绿色工程材料”。目前冶炼镁的方法主要是热还原法，即采用硅铁对从碳酸盐矿石中经煅烧产生的氧化镁进行热还原。每个冶炼炉约有40个直径0.3米左右，长近4米的窑管，原材料是镁矿石粉末与石灰按一定比例加工成的镁核，其大小与核桃相似，硬度较低。装料时要求尽量轻放，减少镁核损耗，需将窑管大致装满。冶炼温度大约在1200℃，时长为8小时。烧制完成后窑管中会有70％左右的矿渣，停炉冷却半个小时后，在炉温800℃左右时开始掏渣，掏空后装料再进行下一次冶炼工作。

通过冶炼过程可以看出，填料、掏渣是整个生产过程中的重要环节，工作量繁重，费时费力。传统的填料和掏渣工作大多由人工完成，工人使用长五米左右的推铲，一铲一铲地填料或掏渣，存在劳动强度大、工作环境恶劣、耗时长、效率低及对镁核损坏严重等问题。同时在装料及掏渣过程中，炉口附近温度非常高，并伴有大量灰尘及噪音，工人工作的危险性高且容易造成职业疾病。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种镁窑自动填料及炉渣清理装置，解决冶炼炉炉管的传统人工填料和掏渣所存在的工作效率低，镁核浪费大，以及对工人身体健康危害程度高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种镁窑自动填料及炉渣清理装置，包括底盘移动机构、升降机构、进给机构、升降机支撑机构、执行机构、自动上料仓、窑管、导轨和集渣槽，所述底盘移动机构在导轨上进行移动，所述升降机支撑机构在底盘移动机构的导轨上移动、进给机构，所述底盘移动机构的头部上方固定连接有升降机构，所述底盘移动机构上固定连接有自动上料仓，所述底盘移动机构滑动连接导轨，所述执行机构包括马达，所述马达传动连接圆筒形铲子，所述圆筒形铲子的头部正对窑管，所述圆筒形铲子的头部下方对应设置有连接在外部的集渣槽。

优选的，所述底盘移动机构包括底盘驱动轮、底盘从动轮、底盘支架、固定于底盘支架上侧的进给导轨以及底盘液压马达，所述底盘支架连接底盘驱动轮和底盘从动轮，所述底盘驱动轮由底盘液压马达驱动，使得底盘驱动轮在导轨上滚动；底盘液压马达驱动底盘驱动轮沿厂区地面预铺的导轨移动。

优选的，所述升降机构包括升降液压缸、回转轮、回转轴、升降立柱、升降机构主体，升降液压缸位于升降机构主体内，升降液压缸的移动端固定连接升降立柱，所述升降立柱与升降机构主体滑动连接，回转轴固定安装在升降立柱上，回转轴旋转安装有回转轮；回转轮上端活动放置执行机构中的圆筒形铲子，回转轮对圆筒形铲子起支撑和导向作用；所述升降机构的升降机构主体固定在所述进给机构中的进给底板上，且靠近窑管一侧。

优选的，所述进给机构包括进给主动轮、进给从动轮、进给底板、辅助抬升液压缸、抬升立柱、进给液压马达和固定座，所述底板连接进给从动轮和进给主动轮，所述进给主动轮与液压马达输出轴连接，由进给液压马达驱动进给主动轮转动，进给主动轮在底盘支架上固定的进给导轨上滚动进行进给动作，辅助抬升液压缸安装在进给底板上，抬升立柱安装在进给底板上，辅助抬升液压缸顶部与固定座下端固定连接。

优选的，所述支撑机构包括从动轮、支撑底板、升降液压缸、回转轴、回转轮、升降立柱，滚轮通过轮叉连接到支撑底板上，从动轮在底盘支架上固定的进给导轨上滚动进行进给动作，升降液压缸位于升降立柱内，升降液压缸的移动端固定连接升降立柱，升降液压缸的固定端固定连接在支撑底板上，回转轴安装在升降立柱上，回转轴装有回转轮。

优选的，所述执行机构还包括连接件、联轴器、轴承支座、传动轴、传动法兰、连接杆、辅助推板、电推杠，所述连接件安装在进给底板上，使得整个执行机构随着进给机构在底盘支架上固定的进给导轨上动作，所述传动轴安装在两个轴承支座上，两个轴承支座防止传动轴轴向窜动，传动轴用于传递扭矩，传动轴一头由联轴器和马达连接，传动轴另一头由连接法兰传动法兰和连接杆连接，连接杆和圆筒形铲子连接，传递扭矩，使得马达带动圆筒形铲子转动，方便将圆筒形铲子倒出灰渣以及填充原料，电推杠的固定端固定连接连接杆，电推杠的移动端固定连接辅助推板，使得辅助推板能在圆筒形铲子中移动，协助圆筒形铲子倒出灰渣以及填充原料。

优选的，所述自动上料仓设置在靠近窑管一侧的执行机构的上方，包括料斗、挡料机构、导引滑道及送料液压缸，所述料斗用于存放原材料，所述料斗下方开口处固定设置有导引滑道、送料液压缸，挡料机构挡在料斗的下料口，所述送料液压缸的移动端固定挡料机构，挡料机构设置在导引滑道上端，原材料通过送料液压缸及挡料机构控制送料速度，原材料通过导引滑道运输至执行机构的圆筒形铲子上。

优选的，所述控制底盘移动机构中的底盘液压马达转动，驱动执行机构整体沿地面导轨横向运动，到达横向工作位置后，此时通过控制升降机构中的升降液压缸和进给机构中的辅助抬升液压缸高度，调整执行机构位置，将执行机构抬升到对应工作高度。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明清渣和填料动作效率高，速度快，排除了施工过程中的危险因素，保证施工过程稳定顺利地进行，相较于以往的人工清渣送料方式，本发明解放了劳动力，实现了机械化和自动化施工作业，保障了施工人员人身安全，降低了劳动强度，提高工作效率，改善了工人的作业环境。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的底盘移动机构的结构示意图；

图3是本发明的升降机构的结构示意图；

图4是本发明的进给机构的结构示意图；

图5是本发明的支撑机构的结构示意图；

图6是本发明的执行机构的结构示意图；

图7是本发明的执行机构的细节示意图；

图8是本发明的自动上料仓的结构示意图；

图9是本发明的工作状态结构图。

图中，1-底盘移动机构，101-底盘驱动轮，102-底盘从动轮，103-底盘支架，104-进给导轨，105-底盘液压马达，2-升降机构，201-升降液压缸，202-回转轮，203-回转轴，204-升降立柱，205-升降机构主体，3-进给机构，301-进给主动轮，302-进给从动轮，303-进给底板，304-辅助抬升液压缸，305-抬升立柱，306-进给马达，307-固定座，4-支撑机构，401-滚轮，402-支撑底板，403-升降液压缸，404-回转轴，405-回转轮，406-升降立柱，5-执行机构，501-马达，502-连接件，503-联轴器，504-轴承支座，505-传动轴，506-动法兰，507-连接杆，508-圆筒形铲子，509-辅助推板，510-电推杠，6-自动上料仓，7-窑管，8-地面导轨，9-集渣槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种镁窑自动填料及炉渣清理装置，包括底盘移动机构1、升降机构2、进给机构3、升降机支撑机构4、执行机构5、自动上料仓6、窑管7、导轨8和集渣槽9，所述底盘移动机构1在导轨8上进行移动，所述升降机支撑机构4在底盘移动机构1的导轨上移动、进给机构3，所述底盘移动机构1的头部上方固定连接有升降机构2，所述底盘移动机构1上固定连接有自动上料仓6，所述底盘移动机构1滑动连接导轨8，所述执行机构5包括马达501，所述马达501传动连接圆筒形铲子508，所述圆筒形铲子508的头部正对窑管7，所述圆筒形铲子508的头部下方对应设置有连接在外部的集渣槽9。

进一步地，所述底盘移动机构1包括底盘驱动轮101、底盘从动轮102、底盘支架103、固定于底盘支架103上侧的进给导轨104以及底盘液压马达105，所述底盘支架103连接底盘驱动轮101和底盘从动轮102，所述底盘驱动轮101由底盘液压马达105驱动，使得底盘驱动轮101在导轨8上滚动；底盘液压马达105驱动底盘驱动轮101沿厂区地面预铺的导轨8移动。

进一步地，所述升降机构2包括升降液压缸201、回转轮202、回转轴203、升降立柱204、升降机构主体205，升降液压缸201位于升降机构主体205内，升降液压缸201的移动端固定连接升降立柱204，所述升降立柱204与升降机构主体205滑动连接，回转轴203固定安装在升降立柱204上，回转轴203旋转安装有回转轮202；回转轮202上端活动放置执行机构5中的圆筒形铲子508，回转轮202对圆筒形铲子508起支撑和导向作用；所述升降机构2的升降机构主体205固定在所述进给机构3中的进给底板303上，且靠近窑管7一侧。

进一步地，所述进给机构3包括进给主动轮301、进给从动轮302、进给底板303、辅助抬升液压缸304、抬升立柱305、进给液压马达306和固定座307，所述底板303连接进给从动轮302和进给主动轮306，所述进给主动轮301与液压马达306输出轴连接，由进给液压马达306驱动进给主动轮301转动，进给主动轮301在底盘支架103上固定的进给导轨104上滚动进行进给动作，辅助抬升液压缸304安装在进给底板303上，抬升立柱305安装在进给底板303上，辅助抬升液压缸304顶部与固定座307下端固定连接。

进一步地，所述支撑机构4包括从动轮401、支撑底板402、升降液压缸403、回转轴404、回转轮405、升降立柱406，滚轮401通过轮叉连接到支撑底板402上，从动轮401在底盘支架103上固定的进给导轨104上滚动进行进给动作，升降液压缸403位于升降立柱406内，升降液压缸403的移动端固定连接升降立柱406，升降液压缸403的固定端固定连接在支撑底板402上，回转轴404安装在升降立柱406上，回转轴404装有回转轮405。

进一步地，所述执行机构5还包括连接件502、联轴器503、轴承支座504、传动轴505、传动法兰506、连接杆507、辅助推板509、电推杠510，所述连接件502安装在进给底板303上，使得整个执行机构5随着进给机构3在底盘支架103上固定的进给导轨104上动作，所述传动轴505安装在两个轴承支座504上，两个轴承支座504防止传动轴505轴向窜动，传动轴505用于传递扭矩，传动轴505一头由联轴器503和马达501连接，传动轴505另一头由连接法兰传动法兰506和连接杆507连接，连接杆507和圆筒形铲子508连接，传递扭矩，使得马达501带动圆筒形铲子508转动，方便将圆筒形铲子508倒出灰渣以及填充原料，电推杠510的固定端固定连接连接杆507，电推杠510的移动端固定连接辅助推板509，使得辅助推板509能在圆筒形铲子508中移动，协助圆筒形铲子508倒出灰渣以及填充原料。

进一步地，所述自动上料仓6设置在靠近窑管7一侧的执行机构5的上方，包括料斗601、挡料机构602、导引滑道603及送料液压缸604，所述料斗601用于存放原材料，所述料斗601下方开口处固定设置有导引滑道603、送料液压缸604，挡料机构602挡在料斗601的下料口，所述送料液压缸604的移动端固定挡料机构602，挡料机构602设置在导引滑道603上端，原材料通过送料液压缸604及挡料机构602控制送料速度，原材料通过导引滑道603运输至执行机构5的圆筒形铲子508上。

进一步地，所述控制底盘移动机构1中的底盘液压马达105转动，驱动执行机构5整体沿地面导轨8横向运动，到达横向工作位置后，此时通过控制升降机构2中的升降液压缸201和进给机构3中的辅助抬升液压缸304高度，调整执行机构5位置，将执行机构5抬升到对应工作高度。

实施例：通过进给马达306驱动进给机构3沿进给导轨104缓慢进给，使执行机构5逐渐深入窑管7，圆筒形铲子508缓慢进入窑管7，铲取炉渣，到达一定量后退出，到达集渣槽9上方，马达501通过联轴器503驱动传动轴505，再由传动法兰506驱动连接杆507，带动圆筒形铲子508旋转，令圆筒形铲子508上侧的开口旋转至下侧，将炉渣倒进集渣槽9，再通过马达501反转，使圆筒形铲子508复位，往复数次，且逐渐深入窑管7，铲取窑管极限位置处的炉渣，并倒出，此时炉渣已基本清除，完成清渣动作。

通过控制自动上料仓6中的送料液压缸604，将挡料机构602退出落料口，原料镁核将沿导引滑道603滚动至执行机构5上侧的圆筒形铲子508内，控制自动上料仓6中的送料液压缸604，将挡料机构602插入落料口，停止落料，驱动进给马达306，进给机构3沿进给导轨104进给，使执行机构5到达窑管7最内部，马达501通过联轴器503驱动传动轴505，再由传动法兰506驱动连接杆507，带动圆筒形铲子508旋转，令圆筒形铲子508上侧的开口旋转至下侧，使镁核落入窑管7，使圆筒形铲子508退出窑管7，再通过马达501反转，使圆筒形铲子508复位，往复数次，且逐渐退出窑管7，将窑管7内部空间的70％左右填装满镁核原料，填装完成后，进给机构3运动到后极限位置。此时单个窑管清渣和填料动作完成，准备运动到下一工位完成其他窑管清渣和填料工作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种镁窑自动填料及炉渣清理装置，包括底盘移动机构(1)、升降机构(2)、进给机构(3)、升降机支撑机构(4)、执行机构(5)、自动上料仓(6)、窑管(7)、导轨(8)和集渣槽(9)，其特征在于，所述底盘移动机构(1)在导轨(8)上进行移动，所述升降机支撑机构(4)在底盘移动机构(1)的导轨上移动、进给机构(3)，所述底盘移动机构(1)的头部上方固定连接有升降机构(2)，所述底盘移动机构(1)上固定连接有自动上料仓(6)，所述底盘移动机构(1)滑动连接导轨(8)，所述执行机构(5)包括马达(501)，所述马达(501)传动连接圆筒形铲子(508)，所述圆筒形铲子(508)的头部正对窑管(7)，所述圆筒形铲子(508)的头部下方对应设置有连接在外部的集渣槽(9)。

2.根据权利要求1所述的一种镁窑自动填料及炉渣清理装置，其特征在于，所述底盘移动机构(1)包括底盘驱动轮(101)、底盘从动轮(102)、底盘支架(103)、固定于底盘支架(103)上侧的进给导轨(104)以及底盘液压马达(105)，所述底盘支架(103)连接底盘驱动轮(101)和底盘从动轮(102)，所述底盘驱动轮(101)由底盘液压马达(105)驱动，使得底盘驱动轮(101)在导轨(8)上滚动；底盘液压马达(105)驱动底盘驱动轮(101)沿厂区地面预铺的导轨(8)移动。

3.根据权利要求1所述的一种镁窑自动填料及炉渣清理装置，其特征在于，所述升降机构(2)包括升降液压缸(201)、回转轮(202)、回转轴(203)、升降立柱(204)、升降机构主体(205)，升降液压缸(201)位于升降机构主体(205)内，升降液压缸(201)的移动端固定连接升降立柱(204)，所述升降立柱(204)与升降机构主体(205)滑动连接，回转轴(203)固定安装在升降立柱(204)上，回转轴(203)旋转安装有回转轮(202)；回转轮(202)上端活动放置执行机构(5)中的圆筒形铲子(508)，回转轮(202)对圆筒形铲子(508)起支撑和导向作用；所述升降机构(2)的升降机构主体(205)固定在所述进给机构(3)中的进给底板(303)上，且靠近窑管(7)一侧。

4.根据权利要求1所述的一种镁窑自动填料及炉渣清理装置，其特征在于，所述进给机构(3)包括进给主动轮(301)、进给从动轮(302)、进给底板(303)、辅助抬升液压缸(304)、抬升立柱(305)、进给液压马达(306)和固定座(307)，所述底板(303)连接进给从动轮(302)和进给主动轮(306)，所述进给主动轮(301)与液压马达(306)输出轴连接，由进给液压马达(306)驱动进给主动轮(301)转动，进给主动轮(301)在底盘支架(103)上固定的进给导轨(104)上滚动进行进给动作，辅助抬升液压缸(304)安装在进给底板(303)上，抬升立柱(305)安装在进给底板(303)上，辅助抬升液压缸(304)顶部与固定座(307)下端固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种镁窑自动填料及炉渣清理装置，其特征在于，所述支撑机构(4)包括从动轮(401)、支撑底板(402)、升降液压缸(403)、回转轴(404)、回转轮(405)、升降立柱(406)，滚轮(401)通过轮叉连接到支撑底板(402)上，从动轮(401)在底盘支架(103)上固定的进给导轨(104)上滚动进行进给动作，升降液压缸(403)位于升降立柱(406)内，升降液压缸(403)的移动端固定连接升降立柱(406)，升降液压缸(403)的固定端固定连接在支撑底板(402)上，回转轴(404)安装在升降立柱(406)上，回转轴(404)装有回转轮(405)。

6.根据权利要求1所述的一种镁窑自动填料及炉渣清理装置，其特征在于，所述执行机构(5)还包括连接件(502)、联轴器(503)、轴承支座(504)、传动轴(505)、传动法兰(506)、连接杆(507)、辅助推板(509)、电推杠(510)，所述连接件(502)安装在进给底板(303)上，使得整个执行机构(5)随着进给机构(3)在底盘支架(103)上固定的进给导轨(104)上动作，所述传动轴(505)安装在两个轴承支座(504)上，两个轴承支座(504)防止传动轴(505)轴向窜动，传动轴(505)用于传递扭矩，传动轴(505)一头由联轴器(503)和马达(501)连接，传动轴(505)另一头由连接法兰传动法兰(506)和连接杆(507)连接，连接杆(507)和圆筒形铲子(508)连接，传递扭矩，使得马达(501)带动圆筒形铲子(508)转动，方便将圆筒形铲子(508)倒出灰渣以及填充原料，电推杠(510)的固定端固定连接连接杆(507)，电推杠(510)的移动端固定连接辅助推板(509)，使得辅助推板(509)能在圆筒形铲子(508)中移动，协助圆筒形铲子(508)倒出灰渣以及填充原料。

7.根据权利要求1所述的一种镁窑自动填料及炉渣清理装置，其特征在于，所述自动上料仓(6)设置在靠近窑管(7)一侧的执行机构(5)的上方，包括料斗(601)、挡料机构(602)、导引滑道(603)及送料液压缸(604)，所述料斗(601)用于存放原材料，所述料斗(601)下方开口处固定设置有导引滑道(603)、送料液压缸(604)，挡料机构(602)挡在料斗(601)的下料口，所述送料液压缸(604)的移动端固定挡料机构(602)，挡料机构(602)设置在导引滑道(603)上端，原材料通过送料液压缸(604)及挡料机构(602)控制送料速度，原材料通过导引滑道(603)运输至执行机构(5)的圆筒形铲子(508)上。

8.根据权利要求1所述的一种镁窑自动填料及炉渣清理装置，其特征在于，所述控制底盘移动机构(1)中的底盘液压马达(105)转动，驱动执行机构(5)整体沿地面导轨(8)横向运动，到达横向工作位置后，此时通过控制升降机构(2)中的升降液压缸(201)和进给机构(3)中的辅助抬升液压缸(304)高度，调整执行机构(5)位置，将执行机构(5)抬升到对应工作高度。

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